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도어 핸들을 돌릴 때마다 핸들이 레버 인 것처럼 힘을가합니다. 토크라고하는이 회전력을 사용하면 레버의 양쪽 끝에서 한 무게 균형과 다른 무게 균형으로 무게를 움직일 수 있습니다. 건설 크레인에서 도어를 밀 때까지 많은 응용 분야에서이 균형 및 균형 균형 방법을 찾을 수 있으며, 토크 방정식을 사용하여 필요한 힘을 따라 무게의 힘과 거리를 결정할 수 있습니다.
토크 방정식
다른 힘의 균형을 잡고 균형을 잡는 무게를 가진 모든 레버는 레버의 팔이 만나는 지점 인 받침점에 의존합니다. 받침점은 회전력이 발생할 수 있도록 레버의 양쪽 끝에있는 두 무게 사이에 있어야합니다.
이 레버를 사용하면 양쪽 끝에 무게를 적용하여 무게가 서로 균형을 맞출 수 있습니다. 힘 또는 모멘트라고도하는 토크를 사용하면 레버의 두 무게 사이의 거리와 힘을 비교할 수 있습니다.
풀 무게 무게 균형 공식
무게의 곱과 레버의 팔에있는 거리가 다른 쪽의 무게와 같습니다. 수학적으로 받침점 무게 균형 공식은 에프이자형 디이자형 = F엘 × 디엘 노력의 힘을 위해 에프이자형, 받침점까지의 거리 디이자형하 중력 에프디 그리고 받침점까지의 거리 디엘.
하중 및 노력 력은 레버의 양쪽에있는 무게를 나타내며 서로 균형을 맞 춥니 다. 즉, 이러한 응용 분야에서 하중 및 노력 힘을 무게 및 카운터 밸런스 무게로 사용할 수 있습니다.
각도 "theta"를 안다면 θ 팔의 레버와 무게에 대한 힘의 방향 사이에서 토크를 토크 "tau"로 기록하기 위해 받침점 무게 균형 계산기에 포함시킬 수 있습니다 τ = F × 아르 자형 sin_θ_. 이 각도는 힘이 레버 암과 함께 적절한 방향으로 적용되도록합니다.
Fulcrum 무게 균형 계산기
힘과 거리의 단위는 방정식의 양변에 일치해야합니다. 파운드를 사용하여 힘의 무게를 측정하는 경우 실제 힘을 얻기 위해 파운드를 뉴턴으로 변환해야합니다. 0.454 킬로그램이 1 파운드 또는 4.45 뉴턴이 1 파운드와 같은 변환을 사용할 수 있습니다.
레버 암의 물체에서 받침점까지의 거리를 측정하십시오. 이 받침점 거리 계산기를 사용하면 크레인 또는 지게차가 무거운 무게를 들어 올리는 데 사용할 무게를 비교할 수 있습니다.
모바일 크레인 카운터 웨이트 계산
이동식 크레인이 지지대 반대편의 20 피트에 위치한 카운터 웨이트를 사용하여 무게가 1 톤 (2,000 파운드) 인 강철 대들보를 50 피트에서 들어 올리고 있다고 상상해보십시오. 힘은 크레인 레버의 각 암에 90 ° 각도로 적용됩니다. 이 거리에서 모바일 크레인이 사용할 수있는 균형추 무게를 계산하십시오.
힘이 90 ° 각도로 적용되기 때문에 sin_θ_ 성분은 sin_ (90 °) 또는 1. 방정식을 사용하여 _F이자형 × 디이자형 = F엘 × 디엘, 무게에 대한 토크 또는 노력 력은 2,000 파운드 곱하기 50 피트, 또는 무게에 대해 100,000 파운드 피트입니다. 균형 균형 중량 또는 하중은 100,000 파운드 피트를 20 피트 또는 5,000 파운드로 나눈 값입니다.
레버의 양쪽 끝에있는 힘이 같으면 레버는 평형 상태입니다. 평형에서, 순력은 0이고, 시스템에는 추가적인 가속이 없다. 시스템이 더 이상 가속 또는 감속되지 않을 때 모바일 크레인 또는 지게차의 힘의 합을 0으로 설정할 수 있습니다.